傳統的家電采用各自獨立的工作模式,不同家電之間無法通信,這樣就不能有效地安排各種家電協同工作,容易造成浪費。同時它們無法自動獲取外界的信息,人們無法對其進行遠程操作,難以滿足現代生活的需求。所以開發智能化的家電及其控制系統己成為當前的研究熱點。 傳統的電話只能進行語音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點。近年來,以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現,以及Linux、Windows CE等操作系統的完善,使嵌入式技術迅速發展,這為智能IP電話的研發提供了軟硬件基礎。 現階段家庭網關接入互聯網的方式主要為有線接入,因為這種方式網絡性能比無線隱定,延時性相對要小,用它來遠程控制智能家電比無線網要安全可靠。要實現智能家電的網絡化,如果采用PC機進行直接進行控制,或者讓每臺家電接入網絡,這樣成本很高,不利于一般家庭的普及。 為此,筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統的IP電話作為家電的控制中心,智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統。各個智能家電與IP電話采用串口進行通信,IP電話采用網口與因特網通信。這樣可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和藍牙通訊技術更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯為切入點,結合ARM、嵌入式Linux和網絡技術,設計出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統。采用這種方式,使智能家電集電腦、電信和消費類電子產品的特征于一體,讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能,提供全方位的信息交換,幫助家電與外部保持信息交流暢通,這樣可以優化人們的生活方式,節約能源費用資金。 筆者完成了系統硬件和軟件設計,并進行了調試,驗證了所設計系統的有效性和實用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統。
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要研究一種在嵌入式系統上的GPS終端的軟件設計方法。隨著GPS技術在包括道路測控、汽車導航、交通管理、石油勘探、海上作業和緊急救援等軍事和民用的眾多領域中的越來越廣泛的應用和發展,GPS系統對生產、生活的影響也愈加深遠。另一方面,硬件開發與嵌入式操作系統以及軟件研發技術的不斷發展促使移動計算技術在手持設備中也得到廣泛的應用,掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統日益普及,功能日漸完善,在手持式設備中實現GPS移動定位、導航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統要求處理速度快,占用存貯空間小,根據嵌入式系統的人機交互特點,論文采用基于ARM架構的S3C2410處理器作為基礎硬件平臺,以OpenSource的Linux作為操作系統平臺,MiniGui為圖形用戶界面支持系統,SQLite為數據庫管理系統研究并設計了應用嵌入式地圖的GPS定位系統。 該系統不僅為用戶提供基本的地圖信息,還利用GPS儀器實現在地圖上定位功能,使用戶獲得當前位置相關的附屬信息。該系統簡單可行,不依賴其他服務器工作,可用在移動設備、車載導航等領域。 論文研究了Linux在嵌入式系統中的應用與MiniGUI圖形界面和SQLite數據庫系統向Arm-Linux系統上的移植;闡述了Linux下觸摸屏驅動的設計與應用;分析了GPS系統中地理坐標系統的定義和坐標轉換基本原理;根據轉換公式實現地理經緯度坐標、平面直角坐標以及屏幕窗口坐標間的相互轉換;分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式;設計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數據庫;通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設備采集定位信息并進行解析;在MiniGui上實現電子地圖與定位信息的顯示,支持觸摸屏上的人機交互;并在電子地圖上實現放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標系統的實現結果,并分析了系統設計中的一些不足,提出了在以后的工作中改進系統效能的設想。
上傳時間: 2013-04-24
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設備狀態監測技術是計算機科學、測試技術、信號分析與數據處理技術等相結合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術與數據采集技術及數字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統工控監測技術方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構的技術方案。采用多個嵌入式設備終端作為監測系統數據的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監控中心,各自運行相應的包括網絡管理功能的應用程序,實現監測數據自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數據遠程傳輸,進而實現分布式、網絡化和自動化的設備監測系統新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術的國內外研發現狀。給出了嵌入式監測系統總體設計方案。根據系統的功能和要求的技術指標,在綜合比較現有各種嵌入式操作系統的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統構造嵌入式系統的優點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統作為本次設計的操作系統;選擇了samsung公司基于ARM920T內核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器;簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統的硬件和軟件結構方案。 這種基于嵌入式終端的工控監測系統主要由控制中心和嵌入式監測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統中的嵌入式監測終端部分,主要進行了嵌入式監測終端的硬件設計,嵌入式操作系統ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環境,制作根文件系統,軟件部分主要是對驅動程序和終端應用程序的設計與實現進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅動程序的實現以及應用程序中的液晶顯示部分與實數EFT算法以及幾種數字信號的平均算法的C語言實現,最后,對本論文進行了總結,并指出了后續工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監測系統的研制對于監測網絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經濟效益。
上傳時間: 2013-07-20
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本智能玩具小汽車以AT89C51單片機作為控制核心,其外圍電路包括電機驅動模塊、電源供電模塊、障礙物檢測模塊、防盜報警模塊、搖控控制模塊、LCD顯示模塊。其中使用使用直流電機驅動芯片L9110,實現直流電機驅動功能。使用9V/1000mA的蓄電池通過7805來降壓給系統供電。通過由555集成電路與紅外對管組成的紅外紅外線障礙物檢測傳感器,實現對障礙物的檢測。通過人體熱釋電紅外線傳感器LHI778,紅外信號處理芯片PS202以及模擬狗叫聲集成電路KD5608實現防盜報警功能。采用兩片AT89C2051作為搖控信號發射和接收處理,處理后的信號傳送給控制中心,以實現搖控控制的功能。利用LCD顯示模塊LM016l實現顯示功能。
標簽: 智能小車
上傳時間: 2013-04-24
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在直流電氣傳動系統中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統的重要組成部分.該設計采用現場可編程門陣列控制實現了晶閘管觸發器的數字化,與傳統的晶閘管觸發控制器相比有脈沖對稱度好等許多優點,具有廣闊的應用前景.該論文首先系統分析了晶閘管觸發器的各種性能指標,并對常見的觸發器進行了分類.通過分析不同類型觸發器的優缺點,最終確定采用三相同步的絕對觸發方式,這種方式在控制器內部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實現高性能控制,簡化了系統設計.其次,對開發硬件和軟件以及編程語言進行了介紹.另外,詳細闡述了采用現場可編程門陣列EPFl0K10器件實現具有相序自適應、缺相保護等功能的晶閘管觸發器的軟硬件設計.最后,使用自主開發的觸發器構成一套三相全控橋整流設備,并給出了實驗結果和波形分析.試驗結果表明,該論文設計的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發控制器能夠滿足一般工業控制要求,達到了預期的目的.
上傳時間: 2013-04-24
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語音識別技術是信息技術領域的重要發展方向之一,小詞匯量非特定人孤立詞語音識別是語音識別領域中一個具有廣泛應用背景的分支,在家電遙控、智能玩具、人機交互等領域有著重要的應用價值.語音識別芯片從20世紀90年代開始出現,目前的語音識別芯片都是以DSP為核心集成的語音識別系統,算法主要通過軟件實現,為了提高速度和降低成本,下一代語音識別芯片將設計成軟硬件協同實現,本文的目的是使用全硬件方法實現語音識別算法,為軟硬件協同實現的方案提供參考.本論文主要完成了以下工作:(1)在選定的FPGA平臺上,完成了整個系統的硬件設計.(2)對于硬件中難于實現而且占用較多資源的乘法器、求對數、求平方根以及快速傅立葉變換等關鍵模塊,本文都根據電路的具體特點,給出了巧妙的實現方案,完成了算法需要的功能.(3)設計中使用了模塊復用和流水線技術.(4)根據設計結果,給出了各個模塊占用的硬件資源和運行速度.實驗結果表明,本文所設計的硬件系統能夠正常工作,在速度和面積方面都達到了設計要求.
上傳時間: 2013-06-12
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隨著科學技術的不斷發展,嵌入式系統得到了廣泛的應用。在當今的工業控制領域,控制邏輯和功能變得越來越復雜,簡單的嵌入式系統己經不能滿足工業生產需求,而帶有高性能處理器以及完整操作系統的嵌入式系統的引入將逐漸成為工業控制自動化發展的方向。 本文對用于工業供水設備測控的工業供水測控系統展開研究。首先,在ARM嵌入式最小系統的基礎上建立通用的硬件平臺,對平臺的硬件結構進行設計,特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對供水設備測控的不同要求,集成了多種接口電路。其次,在實現嵌入式實時多任務操作系統μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎上,建立了測控系統的軟件平臺,對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后,在研制出的測控平臺上,加入了電力參數與傳感器數據監測電路以及開關量輸入/輸出電路,特別是對工頻交流信號有效值的測量進行了較深入的硬件設計以及軟件算法研究,并對測控系統的無線通訊部分進行了設計。 在上述工作的基礎上,開發出嵌入式無線工業供水測控系統樣機。工業現場近半年來試運行的結果表明:該基于ARM的嵌入式無線工業供水測控系統設計合理,性能穩定可靠,達到了設計的要求。
上傳時間: 2013-06-23
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傳感器是測控系統的重要組成部分,但有些傳感器,如增量式或絕對式旋轉編碼器,因無配套的二次儀表,給使用帶來不便。有些傳感器雖然可以買到配套的儀表,但價格昂貴,功能單一且功能無法擴展。為此,本課題以設計一種通用性強,功能擴展方便的測量儀表為目的,將計算機技術與嵌入式微處理器技術用于測量儀表當中,設計一種基于ARM的嵌入式智能儀表。課題主要研究工作包括: 1.在分析比較各種二次儀表功能的基礎上,提出了基于ARM的嵌入式智能儀表設計方案。搭建了儀表的硬件平臺。 2.軟件設計實現了μC/OS-Ⅱ嵌入式系統在ARM7微控制器上的移植。在此基礎上,對嵌入式系統進行了一定的擴展,編寫了LCD驅動程序,調用了串口通信,A/D轉換等模塊的API函數,建立了多任務環境,使儀表兼具PWM脈寬調制功能、數據采集、顯示和傳輸功能。 3.通過增量式、絕對式旋轉編碼器實驗、轉矩轉速傳感器實驗、輸出模擬信號的角度傳感器實驗和PWM輸出實驗驗證儀表的功能。 RTOS平臺的構建,降低了軟件設計的復雜度,提高了系統的實時性和靈活性,縮短了開發周期。經過實驗驗證,該儀表能夠準確測定頻率信號、模擬信號及數字信號。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題是江蘇省“十一五”工業攻關項目“總線化智能多參數高精度檢測及控制儀表開發與產業化(BE2006090)”。本項目要求多環境參數測控、多總線接口,選擇具有豐富接口的高速處理器作為本項目的核心。為滿足多參數測控精度和多網絡接口通訊可靠性,嵌入式設計是應用系統的理想選擇。本文所研究的多參數測控裝置是以三星公司生產的32位ARM微處理器S3C2410為核心的嵌入式系統,該系統能實時地獲取水環境參數,為水環境和多總線接口提供基本的數據和控制信息。 本文詳細地介紹了MODBUS和CAN-BUS總線協議和通訊原理,闡述了水產養殖幾個重要環境參數一溶解氧、溫度、PH值的檢測算法原理、以及傳感器調理電路和溫度、溶解氧的控制策略,進行了測控系統的硬件架構和各個模塊的原理設計,實現了操作系統的移植,編寫了驅動程序。在基于QT/E環境下實現了系統的測控和總線通訊部分上層軟件設計。提出并實施了系統測試方案,成功地完成了測控系統的硬件、軟件測試、以及通信功能測試和現場在線測試。 本論文的研究開發工作是在實踐的基礎上完成的,實驗結果證明該系統充分利用了S3C2410芯片提供的資源,具有高性能、低功耗、低成本的優點,在各個方面的性能比傳統的水環境參數測控系統有很大提高,通過測試實現了預期的各種功能,完全達到預期要求。
上傳時間: 2013-06-28
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隨著國民經濟和電力工業的飛速發展,使得對電力系統自動化和信息化水平的要求也越來越高。變電站系統作為電網的重要基本環節,其自動化水平的高低直接影響著電網安全穩定運行水平,于是變電站綜合自動化系統得到了迅猛的發展和推廣應用,成為衡量電力企業自動化水平的重要依據。而安全可靠的網絡通信技術又是實現變電站綜合自動化系統的根本保證。 變電站是輸配電系統中的樞紐環節,它是電力系統的重要部分。而作為變電站綜合自動化系統中的現地測控單元是其非常重要的組成部分,它的性能的優劣直接影響著變電站綜合自動化系統整體的高效、安全的運行。 隨著電壓等級和電網復雜程度的提高,供電半徑和輸配電容量的加大,采用傳統的變電站一次和二次設備已越來越難以同時滿足:“降低變電站造價,提高變電站的安全和經濟運行水平”這兩方面的要求。為此,很有必要研制和開發以計算機技術為基礎的各種電壓等級的變電站綜合自動化系統,以取代或更新傳統的變電站二次設備。 本論文以變電站綜合自動化系統現階段的技術為參考,提出并研究了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統的變電站綜合自動化現地測控單元。文中從當前各種模式的變電站綜合自動化系統結構出發,結合計算機技術發展的趨勢,詳細介紹了該現地測控單元的原理與構成及其特點;著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網絡系統的軟件硬件設計原理,給出了硬件原理圖;對于該系統的關鍵技術:操作系統UC/OS-Ⅱ的移植、系統軟件的設計等問題本文作了系統、細致的論述,并給出了相關的設計程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動化現地測控單元提供了更快的通信速度以及更強的處理能力,它的應用必定會提高變電站綜合自動化系統的通信能力,而且使變電站綜合自動化系統的可靠性更高,經濟性方面也具有更強的優勢。
上傳時間: 2013-06-21
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